یو پی اس (UPS) در اصل مخفف کلمه Uninterruptible Power Supply یا همان منبع تغذیه بدون وقفه می باشد، وسیله الکترونیکی است که برای حفاظت بارهای حساس و نیز سیستم های الکترونیکی، مخابراتی و … مورد استفاده قرار می گیرد.
یک یو پی اس از چهار بخش اصلی تشکیل می شود:
۱. یکسو کننده شارژ
۲. باتری
۳. مبدل DC به AC
۴. کلید غیر هادی
اصول کار یک یو پی اس در ساده ترین ساختار بدین صورت است که بار در حالت عادی از ورودی AC تغذیه می کند و همزمان شارژر با یکسوسازی ورودی AC و تبدیل آن به جریان DC باتری را شارژ می کند. به محض اینکه ورودی AC قطع و یا نامناسب تشخیص داده شود، اینورتر بلافاصله با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون ایجاد وقفه تامین می کند. در حال حاضر طبق استاندارد یو پی اس ها دارای تکنولوژی ساخت زیر می باشند:
• Passive Standby
• Line Interactive
• Double Coversion
دلایل استفاده از یو پی اس چیست؟
یو پی اس ها برای مقابله با مشکلات برق AC سیستم ها طراحی و ساخته می شوند. این وسایل می توانند در محدوده از چند صد ولت آمپر (VA) برای حفاظت رایانه شخصی معمولی تا چند میلیون ولت آمپر (MVA) برای مراکز رایانه ای و مخابراتی و صنعتی بزرگ طراحی، ساخته و به بازار عرضه می شوند.
مشکلات موجود در برق شهر:
قطع برق شهر (Black Out): در صورت بروز چنین مشکلی یو پی اس با استفاده از باتری تا زمانی که انرژی ذخیره شده در آن اجازه می دهد، توان مصرفی تجهیزات را فراهم آورد.
کاهش ناگهانی ولتاژ (Power Sag):
این پدیده معمولا بر اثر راه اندازی بارهای الکتروموتور در شبکه برق به وجود آمده و باعث خطای عملکرد، Crash کردن، Reset شدن سیستم های کامپیوتری و یا قفل کردن صفحه کلید می شود، در صورت بروز چنین پدیده ای در شبکه برق، یو پی اس به لحظه ای عمل کرده و توان مصرفی تجهیزات را از باتری تامین می کند و پس از رفع اشکال در برق شهر ، به وضعیت عادی برمی گردد.
افت طولانی ولتاژ (Brown Out): در صورت بروز چنین مشکلی، عملکرد یو پی اس مشابه حالت قطع برق می باشد. در ضمن می توان برای رفع این نقصان از استابیلایزر (تثبیت کننده ولتاژ) استفاده نمود که کاهش ولتاژ را جبران نماید و مصرف کننده هایی که حتی به یو پی اس متصل نیستند را تحت پوشش قرار می دهد.
افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (Spike & Surge):
این پدیده در اثر رعد و برق و عمل سوئیچینگ در شبکه برق به وجود می آید و در اثر آن ممکن است که ولتاژ به صورت ناگهانی تا چندین برابر ولتاژ نامی شبکه بالا رود. معمولا در یو پی اس ها، مدارهای حفاظتی قرار داده می شود که انرژی موجود ناشی از این افزایش ولتاژ را حذف کرده تا از اعمال آن به تجهیزات جلوگیری شود.
افزایش طولانی ولتاژ (Over Voltage):
اگر این افزایش ولتاژ مدت زیادی ادامه داشته باشد ممکن است به بعضی از قطعات حساس سیستم های سخت افزاری آسیب وارد نماید. در این وضعیت یو پی اس تامین کننده برق مصرف کننده ها خواهد بود و از اتصال برق شهر به مصرف کننده ها جلوگیری به عمل می آورد، در ضمن استفاده از استابیلایزر معمول ترین روش برای رفع این معضل است.
نویز (Noise):
معمولا در شبکه برق مصرف کننده هایی نظیر اجاق های مایکروویو وجود دارند که باعث ایجاد نویز و تداخل الکترومغناطیسی در خطوط برق شهر می شود. برای پیشگیری از این مشکل در یو پی اس ها بخشی به نام فیلتر در نظر گرفته می شود تا اثرات ناشی از نویز و تداخل آن تا حد زیادی کاهش یابد.
